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關(guān)鍵詞:機械教學(xué) 生產(chǎn)實踐 實踐教學(xué)
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)04(c)-0205-01
長期以來,在機械類專業(yè)教學(xué)中一直以課堂教學(xué)為主,往往忽視了生產(chǎn)實踐教學(xué)的重要性,加之大部分院校由于經(jīng)費緊張影響了對實踐教學(xué)的投入,致使機械專業(yè)實踐教學(xué)缺乏相應(yīng)的硬件設(shè)施投入。在這種教學(xué)模式下,不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高,難以培養(yǎng)學(xué)生成為能夠滿足社會和市場所需的應(yīng)用型人才。因此,以機械教學(xué)與生產(chǎn)實踐相結(jié)合為切入點改革現(xiàn)有實踐教學(xué)模式已經(jīng)勢在必行。
1 理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合
教師應(yīng)當(dāng)在機械理論教學(xué)中適當(dāng)插入實踐教學(xué)環(huán)節(jié),不但可以激發(fā)學(xué)生參與教學(xué)活動的興趣,提高機械類專業(yè)教學(xué)效率,而且有助于學(xué)生理解相關(guān)理論知識,加深對知識的記憶。首先,在基礎(chǔ)理論教學(xué)中融入機械認知實踐環(huán)節(jié)。如,教師帶領(lǐng)學(xué)生參觀或拆裝典型機械,包括差速系統(tǒng)、內(nèi)燃機、制動系統(tǒng)、包裝機械、牛頭刨床、汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等,使學(xué)生將理論知識與實物操作相對應(yīng);其次,在理論教學(xué)中增加現(xiàn)場教學(xué)內(nèi)容。將原本在課堂上進行的有關(guān)零部件類型、結(jié)構(gòu)等方面的教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)移到實物或模型現(xiàn)場進行教學(xué),既有利于在不增加教學(xué)設(shè)備投入的前提下,加大實踐教學(xué)比重,又有利于增強理論教學(xué)的直觀化、形象化,提升理論教學(xué)效果;再次,在機械類專業(yè)教材中滲透實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。根據(jù)教材實際情況,在每一章節(jié)的理論教學(xué)完畢之后,增加相應(yīng)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),通過讓學(xué)生動腦、動手來增強理論知識的實際應(yīng)用能力。
2 加強實訓(xùn)基地建設(shè),為生產(chǎn)實踐教學(xué)提供有力保障
加強校內(nèi)實訓(xùn)基地的建設(shè),有利于培養(yǎng)學(xué)生的實踐應(yīng)用能力,這也是加深學(xué)生對理論基礎(chǔ)知識理解的一種有效途徑。實訓(xùn)基地的建設(shè)應(yīng)以解決實際生產(chǎn)過程中可能發(fā)生的問題為出發(fā)點,將實訓(xùn)的過程與生產(chǎn)、管理、服務(wù)及建設(shè)等環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系到一起,以此來形成一個仿真或真實的職業(yè)環(huán)境。各院校在實訓(xùn)基地的建設(shè)過程中,應(yīng)按照具體學(xué)生人數(shù)及教學(xué)資金的實際投入情況,來購置設(shè)備和分析軟件,為實驗教學(xué)的有效開展創(chuàng)造一個良好的軟硬件環(huán)境。實訓(xùn)基地的建設(shè)不要僅作表面功夫,應(yīng)講求一定的時效性,必須根據(jù)學(xué)生實際的專業(yè)需求及相關(guān)專業(yè)特點,進行認真規(guī)劃逐步完善。學(xué)校要堅持走校企合作之路,與企業(yè)進行深度的校企合作,建立校外實訓(xùn)基地,建立穩(wěn)定的合作關(guān)系,這樣可以為學(xué)生提供真實的企業(yè)環(huán)境和充足的實訓(xùn)崗位,滿足學(xué)生實習(xí)教學(xué)需要。實訓(xùn)基地的師資力量也比較重要,學(xué)校和企業(yè)應(yīng)為學(xué)生配備專業(yè)水平和綜合素質(zhì)高的實習(xí)指導(dǎo)教師,這樣可以在學(xué)生進行實踐時給予其正確的引導(dǎo)。此外,在課時以外的時間里,學(xué)校也應(yīng)以興趣班、技能大賽班等形式經(jīng)常性地開放實訓(xùn)基地,使學(xué)生能夠在課余時間按照自己的興趣到基地中進行實踐操作和技能訓(xùn)練,這樣有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,也充分地體現(xiàn)出實訓(xùn)基地建設(shè)的真正作用。
3 專業(yè)課程設(shè)計與生產(chǎn)實踐相協(xié)同
專業(yè)課程設(shè)計與生產(chǎn)實習(xí)是在完成機械制造技術(shù)課程教學(xué)之后而安排的生產(chǎn)實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。通常情況下,專業(yè)課程設(shè)計被安排于生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)之后,這主要源于在機械制造技術(shù)教學(xué)中所學(xué)習(xí)到的機械加工工藝設(shè)計、加工方法選擇、夾具定位原理、機床和刀具的選擇等知識均會在生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)加以應(yīng)用,使理論知識實踐化。所以,在此環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上合理安排專業(yè)課程設(shè)計,能夠使學(xué)生根據(jù)課堂教學(xué)中所獲取的基本理論知識和生產(chǎn)實習(xí)中所掌握的實踐技能,實現(xiàn)課程設(shè)計理論與實踐相結(jié)合,有利于學(xué)生充分發(fā)揮創(chuàng)造性,設(shè)計出具有實用性、合理性、創(chuàng)新性的工藝裝備和規(guī)程。此外,學(xué)校鼓勵學(xué)生自主進行產(chǎn)品零部件開發(fā),從零件結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)到加工環(huán)節(jié)均由學(xué)生獨立完成,從而提高學(xué)生的參與生產(chǎn)實踐的興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。同時,通過讓學(xué)生合作完成訓(xùn)練內(nèi)容,有利于增強學(xué)生的團隊意識,提高集體合作能力、組織管理能力。
4 改革生產(chǎn)實習(xí)方式,實施多層次實踐教學(xué)
校外生產(chǎn)實習(xí)一直是各大院校實踐教學(xué)的難點,由于絕大多數(shù)企業(yè)不愿意耗費人力、物力支持學(xué)生到企業(yè)進行實習(xí),所以致使機械教學(xué)中生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)往往流于形式。針對這一現(xiàn)狀,學(xué)校應(yīng)當(dāng)改革生產(chǎn)實習(xí)方式,實施分段式、多層次的實踐教學(xué)模式。學(xué)??蓪⑸a(chǎn)實習(xí)分為以下三個階段:第一階段,組織學(xué)生進行專業(yè)實習(xí)。由學(xué)校安排到具有代表性的企業(yè)內(nèi)參觀、學(xué)習(xí),讓學(xué)生重點了解機械制造的工藝、技術(shù)和流程及專業(yè)工種操作技能。增強學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。第二階段,開展頂崗實習(xí),根據(jù)學(xué)生專業(yè)特點,由學(xué)校安排到與專業(yè)相近企業(yè)頂崗實習(xí),使學(xué)生完全履行其實習(xí)崗位的所有職責(zé)。第三階段,展開自主實習(xí),在完成前兩階段實習(xí)基礎(chǔ)上,學(xué)生可根據(jù)自身發(fā)展意向,自主選擇機械制造類企業(yè)進行實習(xí),這種實習(xí)方式對于學(xué)生畢業(yè)后自身發(fā)展起到積極作用。在各階段實習(xí)的過程中,教師應(yīng)當(dāng)要求學(xué)生認真完成實習(xí)報告。
參考文獻
[1] 吉衛(wèi)喜,顧瑾,孫大躍,等.加強工程實踐教學(xué),培養(yǎng)創(chuàng)新型人才—— 江南大學(xué)機械類專業(yè)實踐教學(xué)改革與實踐[J].實驗室研究與探索,2008(2).
應(yīng)用型本科教育是以培養(yǎng)知識、能力和素質(zhì)全面協(xié)調(diào)發(fā)展,具有較強的實踐能力和創(chuàng)新精神,面向生產(chǎn)、建設(shè)、管理等一線的高級應(yīng)用型人才為目標定位的高等教育[1]。發(fā)展應(yīng)用型本科教育,既是我國經(jīng)濟社會發(fā)展的要求,也對高等教育大眾化進程起到了積極的促進作用。我校依據(jù)應(yīng)用型的辦學(xué)定位和區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展需求,以“大應(yīng)用觀、大工程觀”為引領(lǐng)確立了應(yīng)用型專業(yè)人才培養(yǎng)目標,構(gòu)建了新的人才培養(yǎng)方案?!稒C械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程是機械類各專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,課題組根據(jù)學(xué)校教學(xué)改革精神及機械類專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標要求,對課程在理論教學(xué)與生產(chǎn)實際相結(jié)合、課程知識與實踐創(chuàng)新相融合、教學(xué)改革與資源建設(shè)相結(jié)合等方面進行了研究與實踐探索,取得了顯著的效果。
一、將理論教學(xué)與生產(chǎn)實際相結(jié)合
應(yīng)用型本科教育的課程體系具有其特點,它不是建立在學(xué)科體系上而是以技術(shù)體系為依據(jù)的課程內(nèi)容體系[2]。在“厚基礎(chǔ)、重實踐、能創(chuàng)新、高素質(zhì)”目標指導(dǎo)下,強調(diào)理論的應(yīng)用性與技術(shù)的先進性。該課程的教學(xué)內(nèi)容與制造企業(yè)的生產(chǎn)實際密切相關(guān),它主要介紹機械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程及生產(chǎn)活動的組織、機械加工方法、機械加工過程及其系統(tǒng)。為了滿足機械類應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標要求,教學(xué)內(nèi)容體系以實際工程為背景,以機械制造工藝過程為主線,從機床、刀具到夾具設(shè)計、工藝制訂、加工裝配,均要符合企業(yè)技術(shù)體系和實際流程。教學(xué)內(nèi)容強調(diào)基本理論、基礎(chǔ)知識與工程應(yīng)用的有機結(jié)合,根據(jù)徐州的地緣優(yōu)勢,引入了工程機械零件如油缸、殼體等零件的加工工藝,并注重經(jīng)典知識與新技術(shù)相結(jié)合,保證了教學(xué)內(nèi)容的先進性。
面向應(yīng)用型工程人才的培養(yǎng),專業(yè)理論以“夠用”為度,強化案例教學(xué),突出實用性。對課堂活動應(yīng)精心設(shè)計和組織,課程各章節(jié)以案例導(dǎo)入、問題導(dǎo)向,充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。講授中采用置疑討論、交流互動等啟發(fā)式教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生積極思考、分析討論,避免單純“灌輸型”傳授知識。對于重點難點內(nèi)容,精講多練,有助于課堂教學(xué)質(zhì)量的提高。對于卓越班采用小班授課,更易于師生交流互動、翻轉(zhuǎn)課堂,強化了對學(xué)生分析解決問題能力的培養(yǎng)。
教學(xué)中靈活運用多媒體課件、實物教具等輔助教學(xué)手段,可顯著提高課堂教學(xué)效果。對多媒體課件要精心設(shè)計,合理選用動態(tài)仿真、現(xiàn)場視頻、3D模型等,創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,豐富信息量,使學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性更高。如講解機床結(jié)構(gòu)和傳動系統(tǒng)時,若采用機床剖切圖或錄像進行教學(xué)的話,學(xué)生難以看清楚機床內(nèi)部結(jié)構(gòu),教學(xué)效果不理想。為此課題組基于Pro/E軟件建立了CA6140機床的3D模型并進行了運動仿真,課堂教學(xué)中可演示機床每個部件的構(gòu)成、空間位置關(guān)系、傳動系統(tǒng)特點等,非常直觀形象,使學(xué)生能深入理解并掌握知識要點,增強了課程學(xué)習(xí)的趣味性。充分利用多種教具和現(xiàn)場教學(xué),形象直觀,可促使理論與實踐有機結(jié)合。如講解車刀和鉆、擴、攻絲、磨削等加工工藝時,教師將車刀及模型、小型手工電鉆、拋光機、磨平機等帶進課堂,對照實物講解刀具幾何角度、現(xiàn)場在鋁板上進行鉆孔、攻絲、對板件進行磨邊、拋光等[3],并在課間和課后現(xiàn)場指導(dǎo)學(xué)生進行試加工,增強學(xué)生對機加工工藝的感性認識。
課后除布置思考題和作業(yè),安排習(xí)題課及作業(yè)講評,鞏固課堂所學(xué)知識外,充分運用網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)平臺開辟第二課堂,實現(xiàn)師生網(wǎng)上交流與互動,引導(dǎo)學(xué)生挖掘和利用網(wǎng)絡(luò)中與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的信息資源,在牢固掌握課程知識的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)學(xué)生信息收集、辨別及合理利用的意識,不斷提升學(xué)生的綜合能力。課程設(shè)計以選擇企業(yè)案例中的典型零件為對象,增強了課程設(shè)計的真實性[4]。設(shè)計任務(wù)包括繪制零件圖、毛坯圖,編制零件機械加工工藝卡、工序卡,繪制夾具裝配圖和撰寫設(shè)計說明書等,進行綜合訓(xùn)練。設(shè)計手段由二維設(shè)計逐漸向三維設(shè)計、裝配過渡,以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計和工程實踐能力。為保證課程設(shè)計質(zhì)量,指導(dǎo)教師組成答辯小組,對每個學(xué)生進行答辯,從圖紙、說明書、對知識的掌握程度等方面嚴格把關(guān)。生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)集中在中國一拖集團有限公司等企業(yè)進行,學(xué)校與企業(yè)結(jié)合共同培養(yǎng)機械類應(yīng)用型人才。為保證實習(xí)效果,實施“企業(yè)導(dǎo)師講解+校內(nèi)導(dǎo)師講解+分組討論+教師總結(jié)+撰寫實習(xí)報告”的實習(xí)模式。企業(yè)導(dǎo)師講解之后,校內(nèi)導(dǎo)師必須將重點問題逐個講解,各分廠實習(xí)結(jié)束后在非生產(chǎn)區(qū)分組討論,補充完善實習(xí)日記及實習(xí)報告。
二、將課程知識與實踐創(chuàng)新相融合
對機械類應(yīng)用型人才不僅要強化工程實踐能力的培養(yǎng),更要注重對學(xué)生科技創(chuàng)新意識的培養(yǎng)[5]。課題組教師積極指導(dǎo)學(xué)生參與科研課題、課外科技活動等創(chuàng)新活動,組織學(xué)生參加國家、省市等各大賽事,以培養(yǎng)和提高學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。對于本課程教學(xué)中的難點和學(xué)生不易理解的知識點,如刀具的幾何角度部分,教師將其問題提煉出來以項目的形式帶領(lǐng)學(xué)生進行研究,設(shè)計了基于單片機集語音、動作、視頻為一體的多功能動態(tài)刀具幾何角度演示裝置,獲得了全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽二等獎,獲江蘇省大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽一等獎,并授權(quán)發(fā)明專利。這既解決了教學(xué)難題,又鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力。針對課程中刀具切削溫度的知識點,教師指導(dǎo)學(xué)生開發(fā)了基于紅外測溫技術(shù)的刀具溫度測量裝置等,既鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新能力,也具有很好的應(yīng)用效果。課題組教師鼓勵學(xué)生積極申報各類大學(xué)生實踐創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目,指導(dǎo)學(xué)生將課程和生活中的有關(guān)技術(shù)問題進行提煉,并通過創(chuàng)新項目加以解決。指導(dǎo)學(xué)生進行科技論文寫作和專利申報,培養(yǎng)其科學(xué)素養(yǎng)。實踐表明,對學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng),能有效地促進學(xué)生創(chuàng)新能力的提升。兩年來,充分利用我校的國家級工程實踐教育中心的優(yōu)勢條件,指導(dǎo)學(xué)生完成了國家級、省級實踐創(chuàng)新訓(xùn)練項目3項,指導(dǎo)學(xué)生發(fā)表學(xué)術(shù)論文2篇,獲批發(fā)明專利和實用新型專利3項。指導(dǎo)學(xué)生獲得第四屆、第五屆“浩辰杯”華東區(qū)大學(xué)生CAD應(yīng)用技能競賽中獲一等獎2項、二等獎6項。指導(dǎo)學(xué)生獲省級優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計三等獎1項、校級優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計獎2項。
三、將教學(xué)改革與資源建設(shè)相結(jié)合
圍繞機械類應(yīng)用型人才的教學(xué)目標要求深入開展課程教學(xué)改革,促進了課程資源的建設(shè)。課題組根據(jù)機械類應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標要求,結(jié)合工程實際合理安排課程內(nèi)容體系,強化案例教學(xué),主編出版了機械類創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)規(guī)劃教材《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》,已在省內(nèi)外多所院校中推廣使用,受到了大家的好評。應(yīng)用型人才的培養(yǎng)更加注重學(xué)生工程實踐能力的提高。我校不但增加了實踐類課程的學(xué)分比重,也調(diào)整了實踐教學(xué)內(nèi)容,以更多的綜合實驗取代傳統(tǒng)的驗證性實驗,以更多的生產(chǎn)一線實景教學(xué)取代傳統(tǒng)的實驗室模擬教學(xué)。教師積極主持、參與實踐實驗教學(xué)設(shè)計,指導(dǎo)學(xué)生參與實驗室建設(shè)等實踐活動,收到了顯著成效。如指導(dǎo)“夾具拆裝與調(diào)整”實驗時,選拔一些學(xué)生參加機床夾具的設(shè)計制作項目,充實實驗室資源建設(shè)。學(xué)生利用課外時間完成夾具設(shè)計、工藝制訂、加工裝配等,制作完成機床夾具實驗裝置2套。在整個項目過程中將設(shè)計(3D建模、裝配、仿真,標準查詢,標準件選型,材料選擇)、繪制工程圖、工藝制訂、機械加工(車削、銑削、鉆孔、攻絲等)、電火花線切割加工、裝配(含配作加工)全部貫穿起來,有利于本專業(yè)知識的融會貫通,使學(xué)生實際工程能力得到明顯提升。
【關(guān)鍵詞】工程訓(xùn)練中心;建設(shè)
一、高校工程訓(xùn)練中心建設(shè)理念
正在迅速發(fā)展中的我國高校工程訓(xùn)練中心,是在傳統(tǒng)的金工實習(xí)基地的基礎(chǔ)建設(shè)和發(fā)展起來的,它即為今天的工程訓(xùn)練中心的發(fā)展積累了寶貴的經(jīng)驗,奠定了一定的工作基礎(chǔ),但金工實習(xí)長期教學(xué)模式和觀念又成為工程訓(xùn)練中心發(fā)展的一種局限和障礙。因此工程訓(xùn)練中心的建設(shè)理念要適應(yīng)新形勢下的高等教育要求,以二十一世紀人才培養(yǎng)模式為依據(jù),與高校課程體系和教學(xué)改革相結(jié)合,為學(xué)生提供大工程背景,把工程訓(xùn)練中心建成全面貫徹落實素質(zhì)教育,培養(yǎng)基礎(chǔ)寬,能力強,具有創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維的高素質(zhì)人才的實踐教學(xué)基地。
二、工程訓(xùn)練中心建設(shè)的目的和意義
實踐教學(xué)是工科院校一個重要的教學(xué)組成部分,它對大學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng),具有十分重要的作用。工程訓(xùn)練中心應(yīng)根據(jù)大學(xué)教學(xué)工作要點,圍繞本科人才培養(yǎng)模式的改革,在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上,結(jié)合實習(xí)教學(xué)基地多年實習(xí)教學(xué)的成果,提出了新的建設(shè)目標:構(gòu)建適合各自高校特色專業(yè)發(fā)展的實習(xí)教學(xué)體系,創(chuàng)造一流的教學(xué)條件, 加強師資隊伍建設(shè),以一流的教學(xué)水平取得優(yōu)秀的教學(xué)成果。
在新形勢下,緊緊圍繞著“培養(yǎng)目標上注重素質(zhì);教學(xué)內(nèi)容上注重基礎(chǔ);思維訓(xùn)練上注重創(chuàng)新”的理念,提出了以學(xué)生工程素質(zhì)培養(yǎng)為主線,構(gòu)建“工程認識、工程實踐、工程綜合、科技創(chuàng)新”完整的實踐教學(xué)課程體系。在培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、工程實踐能力及創(chuàng)新意識的同時,為專業(yè)、學(xué)科教育提供工程技術(shù)支撐,進而為培養(yǎng)一流的具有工程技術(shù)能力、創(chuàng)新意識和實踐能力的高素質(zhì)人才的目標提供支持。
工程認識課程是實踐教學(xué)課程體系的重要組成部分,它是面對全校學(xué)生開設(shè)的,它的建立,將有助于提升我校大學(xué)生的工程素質(zhì),對高校校人材培養(yǎng)將起著極其重要的作用。
電子實習(xí)是 “工程實踐”部分的重要模塊。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,電子技術(shù)日新月異。引入先進的電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝并改善教學(xué)環(huán)境,將改善教學(xué)質(zhì)量,提升學(xué)生的電子工藝實踐能力,進一步開闊學(xué)生的視野。提升電子實習(xí)課程的品質(zhì),勢在必行。
總之,工程訓(xùn)練中心的建設(shè),對高校校建設(shè)高水平的大學(xué),將會起到不可估量的作用。
三、工程訓(xùn)練中心建設(shè)依據(jù)
工程訓(xùn)練中心的建設(shè),應(yīng)根據(jù)各自高校的實際情況和特點(教學(xué)計劃、教學(xué)大綱確定的教學(xué)任務(wù),面向?qū)I(yè)及其它受益面;科研任務(wù)):進行規(guī)劃設(shè)計。
如 電子實習(xí)面向全校電氣類、機電類和電子類等專業(yè),按照學(xué)校電子實習(xí)教學(xué)計劃、新修訂的教學(xué)大綱,以及工程訓(xùn)練中心規(guī)劃的工程訓(xùn)練課程體系和現(xiàn)代電子實習(xí)課程的基本要求,進行規(guī)劃和建設(shè)。
電子實習(xí)場地建設(shè)以滿足電子方向的“工程實踐”教學(xué)為主,即目前開設(shè)的“電子實習(xí)”教學(xué)課程,以“電子技術(shù)設(shè)計與實踐”開放性實習(xí)及選修課為輔,兼顧工程實踐教學(xué)體系中的“工程綜合、科技創(chuàng)新”部分。并為學(xué)生參加相關(guān)的活動、如科技競賽等創(chuàng)造良好的條件,也為繼續(xù)開設(shè)電子、嵌入式等系列選修課提供必要的教學(xué)條件。
工程認識實訓(xùn)面向全校本科所有專業(yè),對于非機類專業(yè),可以普及最基礎(chǔ)的機械常識和感性認識;對于機械類和近機類專業(yè),可以在普及最基礎(chǔ)機械常識和感性認識的基礎(chǔ)上進行延伸學(xué)習(xí),為學(xué)生進行科技創(chuàng)新活動搭建一個實踐平臺。
工程訓(xùn)練中心課程應(yīng)按照各自高校工程訓(xùn)練課程體系設(shè)置的框架和現(xiàn)代工程訓(xùn)練的基本要求,進行規(guī)劃和建設(shè)。其教學(xué)任務(wù)是學(xué)習(xí)工藝知識,掌握機械相關(guān)知識,增強實踐能力,培養(yǎng)創(chuàng)新意識,提高綜合素質(zhì)。教學(xué)模式采用開放式實習(xí)的模式進行。
關(guān)鍵詞:工程訓(xùn)練;成績考核;實習(xí)表現(xiàn);實習(xí)質(zhì)量;創(chuàng)新
中圖分類號:G4
文獻標識碼:A
doi:10.19311/ki.16723198.2017.09.068
工程訓(xùn)練是工科院校提高學(xué)生實踐能力,增強學(xué)生的創(chuàng)新的意識與創(chuàng)新能力,為后續(xù)專業(yè)課程奠定堅實的工程實踐基礎(chǔ),加強學(xué)生對工業(yè)生產(chǎn)過程的了解,增加工程背景知識的重要環(huán)節(jié)。想要進一步提高工程訓(xùn)練質(zhì)量,除進行科學(xué)、合理的教學(xué)改革外,制定切實可行且全面的學(xué)生成績考核辦法也是十分值得研究的問題。
1工種分值比
鑒于工程訓(xùn)練是由一系列工種組成的課程,對每個工種的分值比進行設(shè)置是成績考核體系首先要確定的內(nèi)容。下面以工程訓(xùn)練A為例,探討一下工程訓(xùn)練各工種分值比的設(shè)置原則與方法。我校工程訓(xùn)練A是專門針對機械類專業(yè)而設(shè)置的,總時長為25天,由車、鉗、銑、刨、磨、鑄造、鍛沖、焊接、熱處理、數(shù)車、數(shù)銑、特種加工、創(chuàng)新訓(xùn)練等十三個工種組成。各工種時間分配根據(jù)工種內(nèi)容不同有較大區(qū)別,如分值比只根據(jù)工種時間分配設(shè)置,則分值比/天應(yīng)為4%,但這樣的設(shè)置略顯片面。各工種分值設(shè)置應(yīng)綜合工種時間分配、工藝環(huán)節(jié)量、教師易評性等多方面考慮。因此,工程訓(xùn)練A各工種分值比設(shè)置的原則為:以工種時間分配分值比為基數(shù),根據(jù)各工種工藝環(huán)節(jié)的多少對分值比基數(shù)向上或向下以5分或10分取整,以保證教師易評性。我校工程訓(xùn)練A教學(xué)大綱規(guī)定各工種時間分配及基于以上原則的各工種分值比設(shè)置方法如表1所示。
同時,為了保證學(xué)生對小分值工種的重視程度,規(guī)定任意工種分值低于該工種分值60%,工程訓(xùn)練總成績記為不及格。
2基本考核項目
工程訓(xùn)練培養(yǎng)人才的質(zhì)量目標應(yīng)適應(yīng)生產(chǎn)實踐,工程訓(xùn)練質(zhì)量的形成過程,不但應(yīng)符合教育規(guī)律,也應(yīng)符合生產(chǎn)實踐的規(guī)律。鑒于工程訓(xùn)練的特殊性,該課程的學(xué)生成績應(yīng)從以下幾個基本項目進行考核。
2.1安全與紀律
勞動安全與紀律,是一個企業(yè)最基本的守則,是為了維護正常生產(chǎn)和工作秩序,保證生產(chǎn)人員、設(shè)備安全以及產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)目標而制定的管理制度。尤其對于沒有生產(chǎn)經(jīng)驗的學(xué)生而言,工程訓(xùn)練的勞動安全與紀律是保證學(xué)生安全順利完成實習(xí)的基礎(chǔ)。一人違紀,不但有可能傷及自身,還有可能傷到周圍的其他人員。因此,為了培養(yǎng)學(xué)生的組織紀律性,建立學(xué)生的安全意識與責(zé)任心,必須通過充分的安全教育、教師嚴格的要求以及具有激勵效果的成績考核辦法達到約束學(xué)生行為、糾正違紀行為的目的。常見違反安全與紀律表現(xiàn)以及評分方法如表2所示。
2.2工藝與質(zhì)量
工程訓(xùn)練的主要目的就是以產(chǎn)品或項目為導(dǎo)向,通過一系列的工種的工藝過程完成對學(xué)生工程能力的訓(xùn)練。這種工程能力是一種綜合性工程素質(zhì),即包含動手實踐的能力,也包含對產(chǎn)品或項目加工工藝、質(zhì)量、成本、環(huán)境、市場等多方面的把控能力與意識。其中,最為關(guān)鍵的意識之一就是質(zhì)量意識。產(chǎn)品或項目的質(zhì)量與其加工工藝的準確性有著極其密切的關(guān)系,可以說產(chǎn)品或項目質(zhì)量控制依賴于加工工藝,而加工工藝必須符合質(zhì)量要求。在教學(xué)過程中,通過合理的考核辦法提高學(xué)生的質(zhì)量意識,在日常的產(chǎn)品或項目訓(xùn)練中慢慢滲透包括加工工藝、產(chǎn)品質(zhì)量與精度、工作效率、減少浪費等質(zhì)量意識,循序漸進的構(gòu)建學(xué)生的質(zhì)量意識體系。工藝與質(zhì)量考核項目的考核內(nèi)容及評分方法如表3所示。
2.3創(chuàng)意與創(chuàng)新
工程訓(xùn)練在培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新思維和能力方面,有著其他課程所不能替代的作用。工程訓(xùn)練不只是對學(xué)生進行知識的傳授和技術(shù)技能的訓(xùn)練,而是會在實踐的基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力,這也是我國高等教育的重要使命。創(chuàng)新是人皆有之的潛能,但是這種能力需要得能正確的引導(dǎo)才能發(fā)揮出來,因此要建立具有引導(dǎo)性的考核評價方法,培養(yǎng)學(xué)生善于觀察、勇于創(chuàng)新的習(xí)慣和創(chuàng)新思維方法。為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,在工程訓(xùn)練教學(xué)各教學(xué)環(huán)節(jié)中增加自主性設(shè)計與制作的創(chuàng)意與創(chuàng)新環(huán)節(jié),施“出錯無過,完成有功,創(chuàng)新有獎”的評分方法,鼓勵學(xué)生嘗試創(chuàng)新,并通過實踐實現(xiàn)創(chuàng)新。創(chuàng)意與創(chuàng)新考核環(huán)節(jié)的評分方法如表4所示。
2.4實習(xí)報告與總結(jié)
工程訓(xùn)練實習(xí)報告與總結(jié)主要用于學(xué)生在工程訓(xùn)練過程中對安全、守則以及各工種基本知識的記錄、重溫與鞏固,同時也是學(xué)生在工程訓(xùn)練結(jié)束后對在工程訓(xùn)練期間的收獲總結(jié)與評價的過程。工程訓(xùn)練實習(xí)報告與總結(jié)不但可以促進學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的消化與理解,還是當(dāng)代大學(xué)生應(yīng)具備的最基本的寫作技能之一。因此,實習(xí)報告與總結(jié)的撰寫質(zhì)量也應(yīng)是考核學(xué)生工程訓(xùn)練質(zhì)量的標準之一。實習(xí)報告與總結(jié)考核項目的評分方法如表5所示。
3基本考核項目分值比
從安全與紀律、工藝與質(zhì)量、創(chuàng)新與創(chuàng)意、實習(xí)報告與總結(jié)四個基本考核項目對學(xué)生工程訓(xùn)練質(zhì)量的評價能力而言,安全與紀律、工藝與質(zhì)量,直接決定了學(xué)生工程訓(xùn)練的質(zhì)量,是評價學(xué)生工程訓(xùn)練質(zhì)量的重要指標,因此在成績考核中應(yīng)占較大比重。創(chuàng)新與創(chuàng)意雖然也很重要,但它是較少一部分學(xué)生在安全有序、保證質(zhì)量的工程訓(xùn)練前提下的錦上添花,所以在考核評價中起導(dǎo)向激勵作用,占考核較小比重。實習(xí)報告與總結(jié)亦是如此,相對考核占比較小。論起安全與紀律、工藝與質(zhì)量兩個基本考核項目的重要性,事實上不分伯仲。對生產(chǎn)企業(yè)而言,保證產(chǎn)品質(zhì)量是其企業(yè)生存和發(fā)展的唯一方法,但安全與紀律是保障企業(yè)有序運行的基礎(chǔ)。無論哪一方面出現(xiàn)缺失,都會導(dǎo)致企業(yè)發(fā)展停滯、企業(yè)生存出現(xiàn)問題。但考慮到安全事故的發(fā)生是一個大風(fēng)險小概率事件,因此,在對學(xué)生進行各工種工程訓(xùn)練成績考核時,安全與紀律在考核中的分值比低于產(chǎn)品與質(zhì)量,但安全與紀律對成績的控制力高于產(chǎn)品與質(zhì)量。綜上所述,四個基本考核項目在學(xué)生成績考核中的分值比如表6所示。
4結(jié)束語
經(jīng)過對工種分值比、工程訓(xùn)練基本考核項目以及基本考核項目分值比的一系列探討,最終形成的工程訓(xùn)練成績考核體系如圖1所示。
工程訓(xùn)練是訓(xùn)練學(xué)生工程素質(zhì)的教學(xué)環(huán)節(jié),是構(gòu)建學(xué)生工程意識-工程思維-工程設(shè)計-工程實踐―工程創(chuàng)新的復(fù)雜引導(dǎo)過程,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識與能力的重要途徑。在這個過程中,每一個因素都可能是影響學(xué)生學(xué)識與素質(zhì)成長的突變點。作為激勵、引導(dǎo)學(xué)生正面學(xué)習(xí)行為與態(tài)度的成績考核辦法在工程訓(xùn)練中還必須要配合到位的實習(xí)動員、教師對學(xué)生嚴格的管理以及對考核辦法嚴格的執(zhí)行,才能達到提高工程訓(xùn)練教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)、增強學(xué)生創(chuàng)新意識與能力的教育目標。
參考文獻
[1]劉瑋.淺論學(xué)生實習(xí)安全與勞動紀律的關(guān)系[J].勞動保障世界(理論版),2013,(05):41.
關(guān)鍵詞 專業(yè)認證 畢業(yè)要求 車輛工程 實踐課程體系 反向設(shè)計
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.12.021
Abstract Under the program accreditation background of the engineering education, the undergraduate teaching should highlight the principle of the application and practice. At the same time, the training objectives development must meet the current social needs, and the training objectives not only include the requirements when students graduate, but also reflects the expected achievement success in the social and professional field after students graduated 5 years. The education reform of the reverse design research for the practice curriculum system based on graduation requirements, and actively explore and to build a practical teaching system for the demands of professional personnel training, and scientifically and objectively set the practical curriculum system, which can ensure the training objectives and the graduation requirements are fully realized.
Key words program accreditation; graduation requirement; vehicle engineering; practical course system; reverse design
0 前言
目前,我國普通高等學(xué)校的工科在校生約 700 萬人,居世界首位。①但我國工程教育目前普遍存在著工程實踐教育嚴重不足,畢業(yè)生難以滿足企業(yè)的用人要求等問題。主要表現(xiàn)為:工科專業(yè)課程體系相對陳舊;學(xué)生的工程實踐訓(xùn)練相對缺乏;教師隊伍普遍缺乏工程經(jīng)歷;工程專業(yè)畢業(yè)生普遍缺乏團隊協(xié)作能力、有效的人際交流能力等現(xiàn)代工程能力。②據(jù)世界經(jīng)濟論壇《2012-2013 年度全球競爭力報告》顯示,美國 81% 的工程專業(yè)畢業(yè)生能夠立刻勝任工作,而中國只有 10% ,這說明我國高等教育存在與社會需求相脫節(jié)、學(xué)生實踐能力薄弱等問題。工程教育認證通過引入第三方機構(gòu)對相關(guān)專業(yè)進行認證,可有效提高學(xué)校教育教學(xué)質(zhì)量,縮小高校培養(yǎng)目標與用人單位需求之間的距離,其作用正日益受到政府、高等院校和企業(yè)的重視。③
為確保畢業(yè)生質(zhì)量,工程教育專業(yè)認證提出了10條通用畢業(yè)要求,認證專業(yè)必須通過評價證明所培養(yǎng)的學(xué)生達到這些畢業(yè)要求,確保畢業(yè)生質(zhì)量。就目前我國的工程教育現(xiàn)狀,畢業(yè)要求的達成主要是通過合理設(shè)置理論課程系統(tǒng)和實踐課程體系得以實現(xiàn),而其中實踐課程體系是不僅是理論聯(lián)系實際的重要環(huán)節(jié),而且是訓(xùn)練學(xué)生基本技能、全面提升專業(yè)素質(zhì)的重要途徑。本項目以我校車輛工程專業(yè)工程教育認證進入持續(xù)改進階段為背景,開展基于畢業(yè)要達成的實踐課程體系反向設(shè)計研究,對提高畢業(yè)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力具有十分重要的意義。通過對已發(fā)表的文獻進行分析,當(dāng)前的研究中還存在以下問題與不足,④⑤例如未在工程教育認證制度背景下,針對培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求探討課程體系的優(yōu)化問題。因此,在工程教育專業(yè)認證背景下,基于畢業(yè)要求達成對實踐課程體系進行反向設(shè)計是否有必要。
1 基于畢業(yè)要求達成的實踐教學(xué)活動的反向設(shè)計
1.1 基于培養(yǎng)目標的畢業(yè)要求反向設(shè)計
在工程教育專業(yè)認證背景下,應(yīng)突出應(yīng)用性和實踐性的原則,制定的培養(yǎng)目標必須符合當(dāng)前社會需求,并能對未來發(fā)展有合理的預(yù)期,即培養(yǎng)目標不僅包括學(xué)生畢業(yè)時的要求,還應(yīng)能反映學(xué)生畢業(yè)后5年左右在社會與專業(yè)領(lǐng)域預(yù)期能夠取得的成就,因此有必要根據(jù)培養(yǎng)目標進行畢業(yè)要求的反向設(shè)計,步驟如下:首先根據(jù)培養(yǎng)目標分解出實踐能力,根據(jù)實踐能力對認證標準的通用畢業(yè)要求進行反向設(shè)計,提出畢業(yè)要求的指標點;然后再根據(jù)畢業(yè)要求的指標點對實踐教學(xué)活動進行反向設(shè)計。擬建立的培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、實踐課程體系之間的關(guān)系表。在此關(guān)系表中,通過實踐課程體系的實踐教學(xué)活動實現(xiàn)畢業(yè)要求的達成,最終實現(xiàn)車輛工程專業(yè)的培養(yǎng)目標。
1.2 實踐教學(xué)活動的反向設(shè)計
首先將我校車輛工程專業(yè)制定的11條畢業(yè)要求進行指標點分解,力求將宏觀、抽象的畢業(yè)要求具體化和具有針對性;然后根據(jù)指標點反向設(shè)計包括理論課程實驗、實踐課程、課外活動在內(nèi)的實踐教學(xué)活動;最后,為了考核畢業(yè)要求的達成度,制定相應(yīng)的考核方式、達成度評價周期,并形成記錄文檔。以畢業(yè)要求4的2個指標點為例進行說明,對于指標點――能熟練運用車輛工程基礎(chǔ)知識解決實際問題,反向設(shè)計的實踐教學(xué)活動為:理論課程實驗――汽車電控單元與接口技術(shù)、汽車理論、汽車試驗學(xué);實踐課程――汽車設(shè)計課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計。對于指標點――熟悉現(xiàn)代汽車制造工藝流程和先進制造方法,反向設(shè)計的實踐教學(xué)活動為:論課程實驗――汽車制造工藝學(xué);實踐課程――生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí);課外活動――挑戰(zhàn)杯、大學(xué)生方程式賽車競賽。采取的考核方式以提交報告和參加競賽為主,達成度評價周期定為整個本科學(xué)習(xí)期間,需形成的記錄文檔包括課程設(shè)計說明書、設(shè)計圖紙、畢業(yè)論文、實習(xí)報告、實驗報告、學(xué)科競賽獲獎等。
2 基于畢業(yè)要求達成的實踐課程體系結(jié)構(gòu)反向設(shè)計
2.1 構(gòu)建實踐課程體系與理論課程體系的新型關(guān)系
建立兩者之間的新型關(guān)系,是進行實踐課程體系調(diào)整的基礎(chǔ)。以畢業(yè)要求為核心,以課程體系為要求達成手段,構(gòu)建實踐課程體系與理論課程體系的關(guān)系結(jié)構(gòu)。其中課程實驗主要實現(xiàn)對理論課程知識點的實證,創(chuàng)新性課程實驗由對應(yīng)課程的多個理論知識點支撐,而綜合性實踐環(huán)節(jié)由多個理論課程支撐。在此關(guān)系中,實踐課程體系與理論課程體系為并行關(guān)系,并非傳統(tǒng)的實踐課程為理論課程服務(wù)的關(guān)系。為了確保畢業(yè)要求所體現(xiàn)的實踐能力有效達成,可調(diào)整理論課程的知識點,甚至配置相應(yīng)的理論課程。
2.2 實踐課程體系結(jié)構(gòu)的調(diào)整
工程教育專業(yè)認證制度下的畢業(yè)要求對畢業(yè)生的人文素質(zhì)、終身學(xué)習(xí)能力、團隊協(xié)作、國際視野等方面提出了新要求,因此有必要對原有的實踐課程體系需要進行調(diào)整,使新實踐課程體系能達成畢業(yè)要求新增加的指標點。以畢業(yè)生應(yīng)具有終身學(xué)習(xí)能力這一畢業(yè)要求為例,應(yīng)增加培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力的實踐課程?;蚴窃谠袑嵺`課程增加相應(yīng)實踐內(nèi)容,例如在畢業(yè)設(shè)計中增加新知識的應(yīng)用內(nèi)容,通過自學(xué)提高學(xué)生自學(xué)能力。
3 基于畢業(yè)要求達成的實踐課程反向設(shè)計
3.1 基礎(chǔ)課程實驗反向設(shè)計
基礎(chǔ)課程實驗以促進掌握基本理論為目標,實驗內(nèi)容以基本理論的實證為主。根據(jù)課程教學(xué)大綱所定的知識點和畢業(yè)要求,反向設(shè)計課程實驗的項目和實驗內(nèi)容。以“大學(xué)物理實驗”課程為例說明如下:首先根據(jù)該課程教學(xué)大綱規(guī)定知識點情況確定需要的實驗項目;然后車輛工程專業(yè)的畢業(yè)要求2的指標點2(“能系統(tǒng)或過程進行數(shù)學(xué)建模,并達到適當(dāng)?shù)恼_性和可用性”)設(shè)計實驗內(nèi)容。由于該指標點強調(diào)的是數(shù)學(xué)建模能力,因此針對“運動定律與力學(xué)中的守恒定律”知識點設(shè)計動量守恒定律驗證實驗的內(nèi)容時,應(yīng)通過建立動量守恒定律的數(shù)學(xué)模型進行定律驗證。
3.2 專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程實驗反向設(shè)計
基礎(chǔ)課程實驗以夯實專業(yè)基礎(chǔ)知識為目標,實驗內(nèi)容以汽車原理理解為主。根據(jù)汽車的重要組成子系統(tǒng),確定課程實驗的項目,根據(jù)畢業(yè)要求反向設(shè)計課程實驗的內(nèi)容。以已實施的“汽車電控單元與接口技術(shù)”課程實驗為例說明。電機驅(qū)動系統(tǒng)是純電動汽車的重要系統(tǒng),根據(jù)畢業(yè)要求4的指標點1、3和4,以及畢業(yè)要求7的指標點3(“綜合考慮環(huán)境、法律、倫理等影響因素的制約,能充分論述設(shè)計的合理性”),確定開設(shè)純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)實驗,反向設(shè)計實驗內(nèi)容包括驅(qū)電池管理、電機控制、行駛負載模擬三大部分。對于畢業(yè)要求4的指標點1――用于車輛工程基礎(chǔ)知識解決實際問題,反向設(shè)計思路為“驅(qū)動系統(tǒng)性能是保證純電動汽車動力學(xué)、經(jīng)濟性和續(xù)駛里程的關(guān)鍵,但目前仍有很多關(guān)鍵技術(shù)未得到解決”,反向設(shè)計的項目為驅(qū)動系統(tǒng)實驗。對于畢業(yè)要求4的指標點3――能應(yīng)用先進的機電一體化及電控技術(shù),反向設(shè)計思路為“電機控制,SOC 預(yù)測、能量管理、充放電均衡是驅(qū)動系統(tǒng)的關(guān)鍵電控技術(shù)”,反向設(shè)計項目為電機控制實驗、電池管理實驗。對于畢業(yè)要求6的指標點3――綜合考慮環(huán)境、法律、倫理等影響因素的制約,能充分論述設(shè)計的合理性,反向設(shè)計思路為“目前國家對電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)實驗制定了相應(yīng)的行駛工況模擬方法,且驅(qū)動系統(tǒng)要求滿足“雙百”指標,即續(xù)駛里程超過100km,最高車速超過100km/h,以上需要考慮的因素必須進行行駛負載模擬實驗”,反向設(shè)計項目為行駛負載模擬實驗。
4 結(jié)論
在工程教育專業(yè)認證背景下,基于畢業(yè)要求達成對車輛工程專業(yè)實踐課程體系進行反向設(shè)計,首先根據(jù)培養(yǎng)目標進行畢業(yè)要求的反向設(shè)計,擬建立的培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求、實踐課程體系之間的關(guān)系;然后基于畢業(yè)要求達成進行實踐課程體系結(jié)構(gòu)的反向設(shè)計,構(gòu)建實踐課程體系與理論課程體系的新型關(guān)系;最后基于畢業(yè)要求達成對基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的實驗進行反向設(shè)計。
論文資助項目:湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項目(湘教通[2014]247號),學(xué)生能力導(dǎo)向的機械類專業(yè)工程訓(xùn)練改革與實踐,回歸工程實踐的機械類專業(yè)工程教育人才培養(yǎng)模式改革與實踐
注釋
① 張學(xué)洪,張軍,曾鴻鵠.工程教育認證制度背景下的環(huán)境工程專業(yè)本科教學(xué)改革啟示[J].中國大學(xué)教學(xué),2011(6):37-39.
② 羅衛(wèi)蘭,駱健,王海艷.基于專業(yè)認證的計算機專業(yè)課程體系改革[J].中國電力教育,2014(30):54-55.
③ 畢家駒.中國工程專業(yè)認證正進入穩(wěn)步發(fā)展階段[J].高教發(fā)展與評估,2009(1):1-5.
關(guān)鍵詞: 卓越工程師 培養(yǎng)特征 培養(yǎng)方向 培養(yǎng)途徑
我國擁有世界上最大規(guī)模的高等工程教育,工程技術(shù)人員總數(shù)已達1000萬,居世界之首,但是人均產(chǎn)值卻很低,每百萬元產(chǎn)值的工程師人數(shù),我國約為美國的16倍,德國的13倍[1],在國際競爭力的排名中與人才有關(guān)的指標排名落后,反映出我國合格的工程應(yīng)用型人才嚴重匱乏。國家提出“卓越工程師培養(yǎng)計劃”通過校企聯(lián)合培養(yǎng)方式,著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、工程素質(zhì)及工程實踐能力。按照“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的基本要求,應(yīng)借鑒發(fā)達國家的工程師培養(yǎng)模式,以及我國高等工程教育實踐所積累的經(jīng)驗,著重加強大學(xué)生工程實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)及加快實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革。我國高校在本科生培養(yǎng)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中普遍存在實踐教學(xué)體系單一,外部實習(xí)單位難以落實等問題,深化實踐教學(xué)改革,培養(yǎng)高素質(zhì)的工程技術(shù)型人才已成為當(dāng)今高??滩蝗菥彽墓ぷ?。卓越計劃是國家振興工程教育的一次重大探索,對提升工科人才培養(yǎng)質(zhì)量,促進工程教育和工程師的國際互認具有重要意義[2]。
未來十年中國高等教育質(zhì)量工程需要改革工程人才培養(yǎng)的傳統(tǒng)模式,創(chuàng)新高校與工業(yè)企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的機制。本文結(jié)合卓越工程師培養(yǎng)研究和實踐工作,探討卓越工程師的培養(yǎng)特征、培養(yǎng)方向和培養(yǎng)途徑。
一、卓越工程師的特征及其培養(yǎng)方向
卓越工程師培養(yǎng)的特征有哪些?我國國家通用培養(yǎng)標準有11條,涵蓋了知識、能力和素質(zhì)三大方面。在國家通用培養(yǎng)標準基礎(chǔ)上,細化到行業(yè)培養(yǎng)標準,再進一步細化到學(xué)校培養(yǎng)標準,體現(xiàn)不同行業(yè)、不同類型學(xué)校的培養(yǎng)特色。
卓越工程師培養(yǎng),需要堅持“知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展”的人才培養(yǎng)理念和“厚基礎(chǔ)、強能力、高素質(zhì)”的人才培養(yǎng)目標。一般認為,卓越工程師的特點是綜合素質(zhì)好,掌握專業(yè)知識和科學(xué)的方法,擅長動手解決實際問題。
培養(yǎng)卓越工程師,需要堅持開門辦學(xué),與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)工程技術(shù)人才?!巴ㄟ^工程訓(xùn)練,培養(yǎng)卓越工程師計劃”把工程師培養(yǎng)從傳統(tǒng)分為校內(nèi)學(xué)習(xí)和企業(yè)學(xué)習(xí)兩個培養(yǎng)階段有機地連接在一起。四年制本科,采用本科生導(dǎo)師制及通過工程訓(xùn)練培養(yǎng)模式,即從學(xué)生開始入學(xué)的大一開始進入學(xué)校工程訓(xùn)練中心,在整個大學(xué)四年期間,都進入工程實訓(xùn)的項目中,有機滲透工程意識,學(xué)習(xí)、實踐和畢業(yè)設(shè)計。高校和企業(yè)需要共同建立學(xué)生在學(xué)習(xí)期間的培養(yǎng)目標、培養(yǎng)標準和相應(yīng)的培養(yǎng)體系。
卓越工程師培養(yǎng),需要借鑒發(fā)達國家工程師的培養(yǎng)經(jīng)驗。發(fā)達國家在學(xué)校和企業(yè)合作培養(yǎng)工程學(xué)生方面取得了很好的經(jīng)驗,比如:德國高等工程教育,法國巴黎高科集團工程師精英教育,加拿大滑鐵盧大學(xué)工程教育,等等[3]。
二、如何培養(yǎng)卓越工程師
卓越工程師培養(yǎng)應(yīng)遵循工程的集成與創(chuàng)新特征,通過學(xué)校培養(yǎng)標準細化為素質(zhì)、知識、能力大綱,通過學(xué)校培養(yǎng)、企業(yè)培養(yǎng)達到卓越工程師的培養(yǎng)標準。
(一)學(xué)生選拔途徑
卓越工程師的培養(yǎng)是一個漸進及摸索的過程,不能操之過急,需對做試點實驗,逐步推廣。經(jīng)過學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和系專業(yè)老師的反復(fù)醞釀、討論,綜合各方面的意見,我院確定了在院一年級新生中進行二次招生的原則,并模擬公司招聘選拔程序,主要包括自愿報名、初試、試用培訓(xùn)、錄用考核等環(huán)節(jié),按照考核學(xué)生的綜合成績排名,最終確定錄取學(xué)生名單。具體做法如下。
1.報名。
采取自愿報名的原則。辦法規(guī)定:凡有志于成為卓越工程師,對工程實踐與創(chuàng)新有興趣,希望參加“卓越工程師”班學(xué)習(xí)的學(xué)生,均可報名。
2.初試。
為了解學(xué)生的個人興趣及學(xué)習(xí)、動手及綜合素質(zhì),擬定專業(yè)筆試題目,在一定程度上測試學(xué)生大工程觀的意識和整體思考的能力、邏輯思維、批判性思考能力。進入卓越工程師培養(yǎng)試點計劃的學(xué)生,將面臨比普通學(xué)生更多的學(xué)習(xí)任務(wù)及項目工程壓力,需要有較好的心理素質(zhì)及個人興趣。職業(yè)測評是心理測驗的一個分支,通過科學(xué)的職業(yè)測評可達到了解自我的目的??茖W(xué)的職業(yè)測評以特定的理論為基礎(chǔ),經(jīng)過設(shè)計問卷、抽樣、統(tǒng)計分析、建立常模等程序編制,是客觀化、標準化的問卷,它的科學(xué)性、客觀性、可比較的功能是其他自我了解的方法不具有的,主要包括智力傾向測驗、人格測驗、職業(yè)興趣測驗、動機測驗等。由于大一新生參加“卓越計劃”或多或少帶有一定的盲目性,為評估參加復(fù)試的學(xué)生在興趣、價值觀和職業(yè)生涯決策等方面的特質(zhì)和潛在的職業(yè)傾向,運用朗途職業(yè)測評軟件,對參加面試的全體學(xué)生進行了未來職業(yè)傾向測評,作為錄取學(xué)生的依據(jù)之一。
3.試用培訓(xùn)。
通過初試的同學(xué),將進入學(xué)院的工程技術(shù)中心參加為期3個月的培訓(xùn),培訓(xùn)由項目經(jīng)驗豐富的高年級優(yōu)秀學(xué)生及工程中心的老師負責(zé),以培訓(xùn)卓越電子工程師為例,主要培訓(xùn)電子工藝、單片機軟件編程、CAD及PCB設(shè)計與制作等電子工程師基本技能,三維想象和動手等能力等工程實踐能力。
4.錄用考核。
經(jīng)過3個月培訓(xùn),學(xué)生進入工訓(xùn)中心老師的錄用考核階段,考核錄用委員會由工訓(xùn)中心教師和學(xué)生組成,教師委員要求是長期從事工程設(shè)計和技術(shù)研發(fā),具有豐富工程實踐經(jīng)驗的一線教師,而學(xué)生委員則挑選近幾年參加過全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽,并在省級和全國賽中獲獎的高年級學(xué)生??己虽浻梦瘑T會委員根據(jù)需轉(zhuǎn)正的學(xué)生自我介紹、3個月培訓(xùn)課程的成績和表現(xiàn)投票表決。
(二)學(xué)校培養(yǎng)
校內(nèi)學(xué)習(xí)階段,以強化學(xué)生工程實踐能力、工程設(shè)計能力與工程創(chuàng)新能力為核心,重構(gòu)課程體系和教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)新教學(xué)方法,改革考核評價體系,加強跨專業(yè)、跨學(xué)科的復(fù)合型人才培養(yǎng)。
1.優(yōu)化課程體系,調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。
現(xiàn)有課程體系大體上按學(xué)科建立,課程教學(xué)內(nèi)容建立在學(xué)科系統(tǒng)性和完整性之上,沒有脫離傳統(tǒng)的知識點選擇和安排方式,更新知識點慢。傳統(tǒng)的課程體系和教學(xué)內(nèi)容重視單一學(xué)科知識點的學(xué)習(xí),很少涉及工程實際應(yīng)用和多學(xué)科知識應(yīng)用。而現(xiàn)有課程實驗教學(xué)內(nèi)容中綜合性實驗和設(shè)計性實驗與工程實際關(guān)聯(lián)的內(nèi)容依然不夠,無法通過實驗建立和實際應(yīng)用之間的內(nèi)在聯(lián)系,更無法將所學(xué)習(xí)的知識點與分析、解決生產(chǎn)實際問題相聯(lián)系,學(xué)生缺乏解決工程實際問題的綜合能力和設(shè)計能力的訓(xùn)練,也限制了學(xué)生創(chuàng)新思維和動手能力的培養(yǎng)[4]。
當(dāng)代科技發(fā)展主要特征是集成創(chuàng)新,分析解決實際工程問題往往需要多學(xué)科知識。因此,需要逐步改變按學(xué)科理論體系授課、以知識點學(xué)習(xí)為主的模式,探索按工程項目、工程案例和工程問題組織教學(xué)內(nèi)容,通過工程實例豐富教學(xué)內(nèi)容,體現(xiàn)基本理論知識與工程實例之間的內(nèi)在聯(lián)系。加強課程內(nèi)容更新,將理論教學(xué)與分析、解決生產(chǎn)工程問題相聯(lián)系,重視多學(xué)科知識在工程實際問題上的綜合應(yīng)用。
2.以學(xué)生為主,創(chuàng)新教學(xué)方式與教學(xué)方法。
由于科技進步突飛猛進,要在有限的學(xué)時內(nèi),傳授給學(xué)生盡可能多的知識,需要打破傳統(tǒng)的教師講、學(xué)生聽的教學(xué)方法,采用啟發(fā)、引導(dǎo)、互動、對比等多樣化相結(jié)合的方法組織教學(xué),鼓勵學(xué)生參與,提高學(xué)生的主觀能動性,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)方法探索采用情境教學(xué),基于問題的探究式學(xué)習(xí),構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運作(CDIO)模式的先進教學(xué)方法,開展討論式、研究式、團隊模式教學(xué),強化以工程實例為載體的案例教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神,以及創(chuàng)新能力[5]。
(1)情境教學(xué)。教學(xué)應(yīng)使學(xué)習(xí)在與現(xiàn)實情境相類似的情境中發(fā)生,比如將課堂搬進工程技術(shù)中心,以解決學(xué)生在知識學(xué)習(xí)中遇到的問題為目標,置身真實的工程環(huán)境,強調(diào)多學(xué)科綜合解決實際問題,弱化學(xué)科界限。情境教學(xué)可充分利用多媒體等現(xiàn)代教育技術(shù),提高課堂教學(xué)的形象性和生動性。
(2)工程案例教學(xué)。對于專業(yè)性、實踐性強的課程,在教學(xué)過程中注意理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合,互相穿行,在課堂上剖析、講解工程實際案例,通過案例教學(xué)綜合多學(xué)科知識解決工程實際問題,使學(xué)生得到真實工程環(huán)境下的教育?;趩栴}的探究式學(xué)習(xí)。在教師指導(dǎo)下,以學(xué)生為主探索解決問題的方法和途徑。教師提出問題,介紹問題背景,鼓勵學(xué)生探索解決問題的方法和途徑,鍛煉學(xué)生主動思考問題并尋找解決辦法的能力,使學(xué)生獲得知識的方式由被動變?yōu)橹鲃?,活躍學(xué)生的學(xué)術(shù)思想,開闊學(xué)生的創(chuàng)新思維空間。
(3)自主、研究性學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)。CDIO模式是培養(yǎng)學(xué)生自主、研究性學(xué)習(xí)及工程能力的先進教學(xué)方法。還可以通過建設(shè)校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源補充課外知識,拓寬學(xué)生的知識面;協(xié)助學(xué)生參與大學(xué)生科技創(chuàng)新、大學(xué)生創(chuàng)新實驗和大學(xué)生挑戰(zhàn)杯競賽等課外科技活動。
3.完善考核評價體系。
目前的考核評價體系以掌握“知識點”為本,忽視“動手能力”和“技術(shù)水平”,注重“考試結(jié)果”“學(xué)習(xí)成績”。改革考核評價方法,從注重“學(xué)習(xí)成績”向注重“動手能力”轉(zhuǎn)變,引導(dǎo)學(xué)生從注重“考試結(jié)果”向注重“技術(shù)水平”轉(zhuǎn)變,引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用多學(xué)科知識、分析解決工程問題的能力。
(三)企業(yè)培養(yǎng)
企業(yè)學(xué)習(xí)階段,主要是學(xué)習(xí)企業(yè)的工程管理模式和先進企業(yè)文化及相關(guān)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀,深入開展工程實踐活動,結(jié)合生產(chǎn)實際做畢業(yè)設(shè)計,參與企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和工程開發(fā),培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)精神和職業(yè)道德。校企培養(yǎng)是卓越工程師培養(yǎng)的關(guān)鍵,需要企業(yè)深度參與到培養(yǎng)過程中。
1.企業(yè)培養(yǎng)基地建設(shè)。
當(dāng)前,企業(yè)普遍缺乏參與學(xué)校培養(yǎng)人才的社會意識,一般不太愿意接受學(xué)生到企業(yè)實習(xí)。高校必須與企業(yè)合作制訂和實施“卓越計劃”,需要尋找校企共同愿景,調(diào)動企業(yè)參與“卓越計劃”的積極性。通過政策支持引導(dǎo)企業(yè)與高校進行更深入、廣泛的合作,高校要讓企業(yè)感受到合作辦學(xué)的好處,比如:產(chǎn)學(xué)研基地、聯(lián)合技術(shù)研發(fā)中心等。學(xué)校要主動開展企業(yè)調(diào)研和畢業(yè)生跟蹤,貼近企業(yè)人才需求,切實為企業(yè)提供智力和人才支持。學(xué)校的學(xué)科建設(shè)和專業(yè)建設(shè)要主動對接企業(yè)的需求,并根據(jù)地方經(jīng)濟社會發(fā)展和企業(yè)的需求設(shè)置專業(yè)、調(diào)整人才培養(yǎng)策略。
2.企業(yè)培養(yǎng)運作。
為保障企業(yè)培養(yǎng)計劃實施,一要加強組織建設(shè),簽訂校企雙方合作協(xié)議,組建雙方高層合作委員會,高校要成立“卓越計劃”專門機構(gòu),負責(zé)統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)校企雙方合作,建立與企業(yè)的密切聯(lián)系,并進一步構(gòu)筑產(chǎn)學(xué)研平臺,在深度合作中推動教產(chǎn)結(jié)合、產(chǎn)學(xué)研一體化發(fā)展。二要構(gòu)建學(xué)校導(dǎo)師+企業(yè)導(dǎo)師聯(lián)合指導(dǎo)模式,分別由校內(nèi)具有工程實踐經(jīng)驗的教師與企業(yè)中業(yè)務(wù)水平高、責(zé)任心強的工程師擔(dān)任導(dǎo)師,實行聯(lián)合指導(dǎo)。
3.企業(yè)培養(yǎng)內(nèi)容。
企業(yè)培養(yǎng)內(nèi)容的設(shè)置和安排方面,需要結(jié)合培養(yǎng)目標和企業(yè)的具體工程條件,由學(xué)校指導(dǎo)老師和企業(yè)相關(guān)人員共同商定。企業(yè)實踐內(nèi)容安排遵循循序漸進的規(guī)律,主要包括4個階段的內(nèi)容。
第一階段,企業(yè)認識。了解企業(yè)業(yè)務(wù)流程,企業(yè)產(chǎn)品、設(shè)備,安全知識,企業(yè)文化等。
第二階段,操作技能訓(xùn)練。實踐操作技能培訓(xùn),具備基本的工程操作能力,比如機械類專業(yè)培養(yǎng),可學(xué)習(xí)加工方法、加工技術(shù),進行工程師崗位能力必需的訓(xùn)練,等等。
第三階段,工程師技能訓(xùn)練。學(xué)習(xí)產(chǎn)業(yè)規(guī)范、標準,培養(yǎng)工程師崗位技能,如系統(tǒng)設(shè)計運行、開發(fā)、工藝設(shè)計的能力等。
第四階段,結(jié)合企業(yè)真實課題,完成畢業(yè)設(shè)計。這階段內(nèi)容可結(jié)合畢業(yè)設(shè)計進行,實際參與企業(yè)開發(fā)設(shè)計項目,解決實際的工程問題,畢業(yè)后可直接走上技術(shù)員、工程師崗位[6]。
4.企業(yè)培養(yǎng)考核。
為保證企業(yè)培養(yǎng)質(zhì)量,急需開展企業(yè)培養(yǎng)考核評價方法研究。企業(yè)培養(yǎng)考核評價方法應(yīng)結(jié)合具體實習(xí)內(nèi)容、時間要求來進行,比如:企業(yè)實習(xí)(認知、生產(chǎn)、崗位、見習(xí))要求撰寫實習(xí)日志和實習(xí)報告,在企業(yè)完成畢業(yè)設(shè)計的還需要按照畢業(yè)設(shè)計答辯要求完成相應(yīng)的設(shè)計圖紙和計算說明書等,并參加答辯。企業(yè)培養(yǎng)考核以企業(yè)指導(dǎo)教師為主,學(xué)校指導(dǎo)教師為輔。不斷總結(jié)學(xué)生、企業(yè)指導(dǎo)教師、學(xué)校指導(dǎo)教師的意見反饋,改進評價方法,以彌補不足,保證企業(yè)培養(yǎng)質(zhì)量,提高實效。
(四)教師工程能力
卓越工程師培養(yǎng)急需提高教師工程能力。高校一方面要制定政策,鼓勵教師到企業(yè)中去,了解和熟悉企業(yè)的運作模式和工作流程,增加企業(yè)實踐教學(xué)經(jīng)驗。另一方面要聘請企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)和資深工程師指導(dǎo)學(xué)生的課程學(xué)習(xí),甚至從企業(yè)直接引進經(jīng)驗豐富的工程技術(shù)人員從事工程實踐教學(xué)指導(dǎo)工作。
(五)國際化培養(yǎng)
經(jīng)濟全球化使世界經(jīng)濟活動超越國界,全球的市場、全球的競爭不僅需要有更多專業(yè)技能人才,而且需要學(xué)生有全球視野、開放合作的精神及跨國跨文化的交流能力。我們需要探索國際化培養(yǎng)途徑,借鑒發(fā)達國家的國際化辦學(xué)經(jīng)驗,借鑒其人才培養(yǎng)模式。可有效利用中外合作辦學(xué)項目,借鑒國外培養(yǎng)經(jīng)驗,尤其是實踐教學(xué)的經(jīng)驗。同時利用學(xué)生交流項目派遣學(xué)生到國外進行學(xué)習(xí)或短期實踐活動。
三、結(jié)語
卓越工程師培養(yǎng)應(yīng)體現(xiàn)不同行業(yè)、不同類型學(xué)校的培養(yǎng)特色?!白吭接媱潯睂嵤?yīng)遵循工程的集成與創(chuàng)新特征,大力推進工程教育人才培養(yǎng)模式改革。校內(nèi)學(xué)習(xí)階段,以強化學(xué)生工程實踐能力、工程設(shè)計能力與工程創(chuàng)新能力為核心,重構(gòu)課程體系和教學(xué)內(nèi)容,加強跨專業(yè)、跨學(xué)科的復(fù)合型人才培養(yǎng);企業(yè)學(xué)習(xí)階段,主要是學(xué)習(xí)企業(yè)的先進技術(shù)和先進企業(yè)文化,深入開展工程實踐活動,結(jié)合生產(chǎn)實際做畢業(yè)設(shè)計,參與企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和工程開發(fā),培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)精神和職業(yè)道德。
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